„Arduino“pagrindu sukurta daugiaspalvė šviesos tapybos lazdelė: 13 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Šviesos tapyba yra fotografų naudojama technika, kai šviesos šaltinis naudojamas įdomiems modeliams piešti, o fotoaparatas juos sujungia. Dėl to nuotraukoje bus šviesos pėdsakai, kurie galiausiai suteiks paveikslo išvaizdą naudojant šviesą.

Fotografai dažniausiai naudoja tokius įrankius kaip degiklio žibintai, vamzdiniai žibintai ir kitas šviesos šaltinis, kad sukurtų šviesius paveikslus, tačiau šie įrankiai yra labai riboti ir turi siaurą spalvų spektrą, sunkų valdymą ir valdymą. Mano pagaminta lengva tapybos lazda gali lengvai įveikti šiuos apribojimus.

Pagrindinės mūsų šviesios tapybos lazdelės savybės yra šios:

• „Wi -Fi“valdomas - Ši lengva tapybos lazda gali būti lengvai valdoma (įjungta/išjungta, keičiamos spalvos) naudojant paprastą naršyklę bet kuriuose „WiFi“įrenginiuose. Taigi šie „WiFi“įrenginiai veiks kaip nuotolinio valdymo pultas, o fotografai, kurdami savo pagrindinį kūrinį, galės žaisti įvairiomis spalvomis.
• Standartinės spalvos - ši lazda yra koduojama taip, kad skleistų standartines spalvas, tokias kaip (raudona, mėlyna, žalia, auksinė, vaivorykštė, balta), naudojant paprastą mygtuką.
• Individualizuotos spalvos - be standartinių spalvų, ši lazda gali sukurti bet kokias spalvas pagal fotografo norą. Jis buvo pridėtas su galimybe įvesti bet kokios spalvos RGB kodą, kaip norite, pavyzdžiui, žydros, rausvai raudonos, turkio, alyvuogių, kaštoninės ir tt. Ieškokite „RGB spalvų kodų čia“ir naudokite jį norėdami gauti pasirinktinę spalvą.

1 žingsnis: reikalingos medžiagos

Aš išvardijau medžiagas, reikalingas šiam projektui įgyvendinti. Taip pat pridėjau nuorodas, kuriose galite nusipirkti iš „Amazon.com“. Pirkdami medžiagą iš žemiau esančių nuorodų, uždirbsite man komisinių ir savo ruožtu palaikysite būsimus projektus:)

1. „Arduino Uno“- pirkite čia
2. RGB WS2812 LED juostelė (25 LED) - pirkite čia
3. Maitinimo bankas (5v, 10000mAh) - Pirkite čia
4. ESP8266 modulis - pirkite čia
5. Dvipusis loginio keitiklio modulis - pirkite čia
6. Laidų prijungimas

WS2812 RGB LED juostelė - šie RGB šviesos diodai yra sujungti grandinėmis ir parduodami 60/120 vnt. Labiausiai pabrėžiama tai, kad šis RGB šviesos diodas turi integruotą mikroschemą, o tai savo ruožtu labai palengvina valdymą. Išsamus paaiškinimas šiuo klausimu neapima. Norėdami gauti daugiau informacijos, peržiūrėkite šią nuorodą „WS2812 LED juostelė veikia“.

ESP8266 modulis: tai maža maža „WiFi“kūrimo plokštė, plačiai naudojama IOT projektuose. Jei anksčiau nesinaudojote ESP8266, peržiūrėkite šią nuorodą „Darbo su ESP8266 moduliu pradžia“.

Dvipusis logikos keitiklio modulis: Šis modulis leidžia „Arduino“bendrauti su ESP8266 moduliais, konvertuojant signalą iš 5 V lygio į 3,3 V logikos lygį.

2 žingsnis: blokinė diagrama

Šis šviesos tapybos projektas yra pagrįstas IOT koncepcija, kai du tinklo įrenginiai jungiasi vienas su kitu ir sudaro tinklą, kuris savo ruožtu sukuria ryšį ir valdymą. Čia „Arduino“priims tinklalapį ir veiks kaip serveris. Šis tinklalapis buvo sukurtas taip, kad iš vartotojo gautų LED valdymo įvestis (spalvos: raudona, mėlyna, žalia ir ĮJUNGTA/IŠJUNGTA). Šį priglobtą tinklalapį galima pasiekti naudojant „WiFi“palaikantį įrenginį, prijungtą prie „Arduino“, ir valdyti prie jo prijungtą RGB LED juostą.

Kad geriau suprastumėte šį projektą, patariu perskaityti temą „Arduino žiniatinklio serverio kūrimas naudojant ESP8266“. Tai suteiks jums pagrindinį koncepcinį supratimą apie tai, kaip šis projektas veikia. Trumpai tariant, šiame projekte „Arduino“atliks šią veiklą:

1. Komanda ESP8266 prisijungti prie mūsų įrenginio „WiFi“viešosios interneto prieigos taško.
2. Sukurkite serverį naudodami ESP plokštę Priglobkite tinklalapį pačiame „Arduino“ir palaukite, kol išoriniai klientai (įrenginio naršyklė) pateiks užklausą
3. Įvedus kliento užklausą, „Arduino“atsiųs tinklalapį klientui (įrenginio naršyklei) per ESP8266 modulį.
4. Tada jis be galo nuskaitys LED komandas (bus paaiškinta žiniatinklio sąsajos skiltyje) iš kliento.
5. Gavęs LED komandas, „Arduino“tai apdoros ir suaktyvins prie jo prijungtą RGB LED juostą.

3 žingsnis: grandinės schema

Aukščiau pateikta schema parodo, kaip prijungti „Arduino“su ESP8266 ir RGB LED juostele. Kaip pastebėjote, „Arduino“TX ir RX, kurie pateks į loginį keitiklį, kur signalai bus perkelti į 3.3 V, suderinamus su ESP8266. „Arduino“6 kaištis, kuris yra PWM kaištis, maitina laiko valdymo impulsą, kad valdytų RGB LED juostos spalvą.

Yra du šviesos diodai, kurie yra šio projekto rodikliai. Šviesos diodas D2 rodo, kai projektas įjungiamas. Šviesos diodas D1 rodo, kada „Arduino“sėkmingai sukūrė žiniatinklio serverį. Šis žalias šviesos diodas padės vartotojui suprasti, kad serveris yra pasirengęs priimti kliento (naršyklės) užklausą.

„Powerbank“pasirinkimas yra tikrai svarbus, nes grandinė gali apytiksliai pritraukti maksimalią srovę apie 1700 mA. Aš naudoju 5,1/10000 mAh bateriją, kurios srovė yra 2A bet kuriuo momentu.

4 veiksmas: prijunkite ESP8266 prie „WiFi“viešosios interneto prieigos taško

ESP8266 modulis gali prisiminti suporuotus karšto taškus. Šis projektas pagrįstas automatinio prisijungimo galimybe prisijungti prie anksčiau prijungtų karštųjų taškų. ESP8266 modulį galima valdyti naudojant tam skirtas AT komandas. Naudodami „Arduino“galime perduoti šias komandas ir priversti ESP modulį prisijungti prie mūsų įrenginio „Hotspot“.

Norėdami tai padaryti, įkelkite kodą „Bareminimum“į „Arduino“. Dabar prijunkite ESP8266 prie „Arduino“, kaip nurodyta toliau, naudodami loginį perjungiklį.

„Arduino RX“-> Loginis perjungiklis -> ESP8266 RX

„Arduino TX“-> Loginis perjungiklis -> ESP8266 TX

Dabar atidarykite nuoseklųjį monitorių, kurio duomenų perdavimo sparta yra 57600 (numatytoji ESP8266 modulių perdavimo sparta) ir „Tiek NL, tiek CR“. Įveskite šias komandas.

1. AT
2. AT+RST
3. AT+CWJAP = "Jūsų įrenginio SSID", "Jūsų slaptažodis"

Kai serijiniame monitoriuje gausite patvirtinimą „WIFI CONNECTED“ir „WIFI GOT IP“. Šis veiksmas atliktas ir kitą kartą įjungus jūsų ESP modulis automatiškai prisijungs prie mano įrenginio.

5 veiksmas: žiniatinklio sąsaja ir jos kodas

Žiniatinklio sąsaja yra labai svarbi, nes ji bus vartotojo sąsaja, per kurią komandos eina į „Arduino“per ESP8266. Mūsų žiniatinklio sąsaja yra gana paprasta ir užkoduota paprastu HTML. Šios sąsajos mygtukai kiekvieną kartą paspaudžiant perduoda komandą GET su URL parametru. Žemiau yra mygtukų sąrašas su atitinkamais URL parametrais.

1. 6 standartinių spalvų mygtukai - „/Raudona“, „/Gre“, „Blu“, „/Whi“, „/Gol“, „Rai“
2. Pasirinktinis spalvų įvestis naudojant RGB reikšmes - „? R = 255 & G = 255 & B = 255“
3. Išjunkite juostą - „/Išjungti“

Dėl tam tikrų priežasčių negalėjau čia įdėti žiniatinklio sąsajos kodo, tą kodą galite gauti šioje nuorodoje.

6 žingsnis: algoritmas ir kodas

Prieš nustatydami aparatinę įrangą, turite įkelti kodą į „Arduino“, nes jį reikia supakuoti į konteinerį ir vėliau to padaryti negalima. Aš parašiau algoritmą, kuris padės jums suprasti „Arduino“kodą.

Algoritmas:

1. Iš naujo nustatykite ESP8266 modulį siųsdami komandą „AT+RST / r / n“.
2. Patikrinkite, ar ESP8266 atsako, ar prisijungimas prie mūsų įrenginio viešosios interneto prieigos taško yra sėkmingas. Prisijungę pradėkite tiekti komandų seką „Serverio kūrimas“(žr. Toliau) į ESP8266.
3. Stebėkite kiekvienos įvesties komandos atsaką.
4. Visos šios komandos turėtų grąžinti atsakymą „OK / r / n“, neteisingo atsakymo atveju pakartokite komandą neteisingu atsakymu arba „KLAIDA“.
5. Kai visa serverio kūrimo komandų seka bus sėkmingai įvykdyta, užsidegs žalias šviesos diodas „Arduino“12 kaištyje. Vartotojui tai bus nurodymas pateikti kliento užklausą.
6. Priverskite „Arduino“laukti kliento užklausos iš bet kurios naršyklės, esančios LAN arba tinkle.
7. Įvedę kliento užklausą, patikrinkite ryšio ID ir atsiųskite komandą „AT+CIPSEND…“. įterpdami į jį atitinkamą ryšio ID.
8. ESP8266 atsako „>“ženklu, rodančiu pasirengimą priimti simbolius. Gavę tai, atsiųskite ankstesniame žingsnyje matytą tinklalapio kodą į kliento naršyklę per ESP8266 modulį.
9. Dabar tinklalapis bus matomas vartotojo kliento naršyklėje, tada „Arduino“neribotą laiką nuskaitys „LED komandas“iš kliento.
10. Tinklalapis buvo parašytas taip, kad kiekvienam mygtuko paspaudimui būtų pateiktas unikalus URL parametras, todėl kiekvieną kartą paspaudus mygtuką ESP modulis perduos GET užklausą su šiuo unikaliu URL parametru.
11. „Arduino“turėtų apdoroti šį URL ir atitinkamai valdyti RGB LED juostą.

Serverio kūrimo komandos:

• AT
• AT+CWMODE = 3
• AT+CIPSTA = 192.168.43.253 („Android“įrenginiui)
• AT+CIPMUX = 1
• AT+CIPSERVER = 1, 80

Kodas:

Kad šis projektas veiktų, turite įdiegti šią „Adafruit Neopixel“biblioteką, atsisiųsti ir įdiegti.

Šio projekto „Arduino“kodą galite gauti šioje nuorodoje -> „Arduino valdoma šviesi tapybos lazda“

7 žingsnis: „Light Stick“paruošimas

Aš padariau vaizdo įrašą apie tai, kaip padaryti šią „Šviesos tapybos lazdelę“, jei norite daugiau aiškumo.

Pradėkite lituojant laidus iki šviesos diodų juostos galo. Tęskite tepdami karštu klijais, kad ryšys būtų stipresnis. Raskite plastikinės juostelės gabalėlį, ant kurio galite klijuoti savo LED juostelę. Aš naudoju plastikinį pakavimo vamzdelį, iš kurio yra kilę IC. Aš to daug gavau savo namuose, todėl nusprendžiau tuo pasinaudoti ir jis puikiai tiko.

Iškirpkite reikiamo dydžio pakavimo vamzdelį ar viską, ką galite naudoti. Aš priklijavau šviesos diodų juostą ant pakuotės vamzdžio, naudodamas stiprų klijų. Karšti klijai gali būti netinkama idėja, nes šilumos perteklius gali sugadinti šviesos diodus ir tai yra paskutinis dalykas, kurio norime. Tada palikau išdžiūti apie 20 minučių, kad sustingtų.

8 žingsnis: konteinerio pasirinkimas ir lazdelės nustatymas

Tai gana svarbus žingsnis, nes į šį konteinerį pateks „Powerbank“, „Arduino“, indikatoriniai šviesos diodai ir ESP8266 moduliai. Pasirinkite tinkamo dydžio konteinerį, kad jame būtų visi aukščiau išvardinti dalykai. Aš pasirinkau cilindrinę talpyklą, kad jas valdant būtų lengva laikyti.

Kadangi pasirinkau cilindrinį, rodyklės ženklu pažymėjau kryptį, kuria LED juostelė bus nukreipta. Pažymėjau konteinerį, kad padėtų man įdėti turinį į konteinerį. Uždėkite nedidelę skylę konteinerio dangtelyje su litavimo pistoletu. Įsitikinkite, kad padarėte pakankamai didelę skylę, kad jos viduje tilptų šviesos lazda.

Įdėję lazdelę į dangtelį, užklijuokite ją klijų pistoleto pagalba ir įsitikinkite, kad lazda yra stabili ir nejuda.

9 veiksmas: „Power Bank“ir indikatoriaus šviesos diodų surinkimas

Maitinimo bankas bus gana sunkus, palyginti su kitais šio projekto komponentais. Įdėkite maitinimo bloką į kairę konteineryje nubrėžtos linijos pusę. Todėl svarbu įsitikinti, kad veikimo metu jis nejudės. Šiuo tikslu aš naudojau Velcro pleistrą ir sandariai apvyniojau jį aplink maitinimo banką. Į talpyklą įdėjau kitą porą Velcro pleistrų. Aš priklijavau maitinimo banką prie Velcro pleistro ir jis gana tvirtai jį laiko, ir to man reikia.

Pastatykite jungiklį priešais nubrėžtą liniją. Šis jungiklis skirtas įjungti/išjungti visą projektą. Žemiau jungiklio. Įdėkite du šviesos diodus (raudoną ir žalią) ir lituokite juos su rezistoriumi (žr. 3 veiksmo schemą). Šviesos diodai ir jungiklis turi būti tiesiai priešais apšvietimo lazdelės įėjimo kryptį. Taip išvengiama nepageidaujamų šviesos trikdžių, kuriuos sukelia indikatoriniai šviesos diodai, dažydami šviesą. Prijunkite nuplėštą USB kabelį ir kelias jungtis prie mygtuko, kaip parodyta paskutiniame paveikslėlyje. Jungiamieji kabeliai yra skirti „Arduino“ir ESP8266 moduliams maitinti.

10 veiksmas: „Arduino“ir ESP8266 modulių surinkimas konteineryje

Sudėkite „Arduino“plokštę ir ESP8266 papildinio modulį, kuriame taip pat yra dvikryptis logikos lygio perjungiklis. Sujunkite viela, klijuokite ir sudėkite. Kai tai padariau, įdėkite jį į konteinerį, tai padariau labai atsargiai, nes turėčiau įsitikinti, kad nė vienas laidas nesusipainioja. Taip yra todėl, kad pasirinkau mažesnio skersmens indą. Tačiau šviesioje pusėje konteineris yra labai patogus ir lengvai telpa į mano delnus.

Prijunkite laidus nuo šviesos dažymo lazdelės prie maitinimo gnybtų ir 6 -ojo „Arduino“kaiščio. Baigę atsargiai uždarykite talpyklos dangtelį.

11 žingsnis: Uždenkite

Uždenkite konteinerį juoda juostele ar bet kokia kita medžiaga. Taip siekiama, kad šviesos trukdžiai netrukdytų dažyti šviesą. Taip yra todėl, kad „Arduino“, ESP8266 ir „Power Bank“turi šviesos diodus. Jei jie neuždengti, gali trukdyti ir sugadinti nuotraukas.

Šiam tikslui naudojau juodą juostą. Nors šiam tikslui galite naudoti bet kurį kitą pasirinktą dalyką. Kai baigsite „WiFi“valdomą šviesos dažymo lazdelę, dabar galite piešti nuostabius atspalvius.

12 žingsnis: išbandykite

1. Įjunkite jungiklį ir raudonas šviesos diodas turėtų užsidegti
2. Palaukite, kol užsidegs žalias šviesos diodas, paprastai tai įvyksta per 5–10 sekundžių ir tai rodo, kad sukurtas „Arduino“serveris.
3. Kai dega žalias šviesos diodas, atidarykite savo įrenginio naršyklę ir įveskite IP adresą 192.168.43.253 paleiskite URL
4. Tinklalapis, kurį matėme atlikdami 5 veiksmą, turėtų būti rodomas jūsų ekrane.
5. Dabar sąveikaukite su žiniatinklio sąsaja ir valdykite LED juostą
6. Ir eik ir padaryk nuostabų šviesų tapybą.

13 žingsnis: ką prisiminti ir dar kelios nuotraukos

• Šis projektas grindžiamas ESP8266 galimybe automatiškai prisijungti prie įjungto „WiFi“viešosios interneto prieigos taško. Taigi, prieš naudojant šį projektą, ESP8266 ir jūsų viešosios interneto prieigos taško įrenginys turi būti suporuoti bent kartą.
• „Arduino“buvo užprogramuotas taip, kad tvarkytų tik vieną kliento ryšį, o tai reiškia, kad tik viena naršyklė gali paprašyti „Arduino“valdyti šviesos diodus
• Yra laukimo laikas, kol „Arduino“sukuria serverį su ESP8266. Šio laukimo laiko pabaigą gali žinoti žalias šviesos diodas.
• Kai užsidega žalias šviesos diodas, galite pradėti kliento užklausą iš savo naršyklės. Visą projektą turėtumėte aprūpinti bent 2A šaltiniu, kad jis nesukeltų rūpesčių.
• Šis projektas sėkmingai išbandytas naudojant „Google Chrome“darbalaukiui ir „Opera“išmaniesiems telefonams.

Tikiuosi, kad jums visiems patinka šis „Instructable“, išbandykite tai ir praneškite man apie rezultatą. Aš planavau sukurti PCB šiam projektui ir netrukus jį paskelbsiu čia. Tolesnės tobulinimo idėjos yra labai sveikintinos.

Šiam projektui sukurti ir dokumentuoti „Instructable“prireikė daug laiko. Prašome balsuoti už mane „LED konkurse“, „Arduino“konkurse ir „Nuotolinio valdymo konkurse“, jei manote, kad tai verta. Tikiuosi susitikti su kitu pamokomu dalyku

Antroji vieta LED konkurse 2017 m